性能文章>Redis源码简洁剖析14 —AOF>

Redis源码简洁剖析14 —AOF原创

1月前
221024

AOF 是什么

Append Only File,通过保存 Redis 服务器所执行的命令来记录数据库状态。

image1.png

AOF 持久化的实现

命令追加

image2.png
服务器在执行完一个写命令后,会以协议格式将被执行的写命令追加到服务器状态的 aof_buf 缓冲区的末尾:


struct redisServer {
    ……
    // AOF 缓冲区
    sds aof_buf;
    ……
}

AOF 文件的写入和同步

image3.png

AOF 文件的载入和数据还原

image4.png
流程:

image5.png

AOF 重写

为什么需要重写

AOF 持久化是通过保存被执行的写命令来记录数据库状态的,随着服务器运行时间的流逝,AOF 文件的内容会越来越多,文件体积越来越大。如果客户端执行了下面的命令:

127.0.0.1:6379> set name yano
OK
127.0.0.1:6379> set name yano2
OK
127.0.0.1:6379> set name yano3
OK

那么 AOF 文件就需要保存 3 条命令,不仅使保存的 AOF 文件体积变大,还使得 Redis 启动时载入数据变慢。

什么是重写

AOF 文件重写(rewrite),创建新的 AOF 文件替代现有的 AOF 文件,新旧两个 AOF 文件所保存的数据库状态相同,但新 AOF 文件不会包含任何浪费空间的冗余命令,体积更小。

如何重写

不是读取和分析现有的 AOF 文件内容,而是直接从数据库读取值组成相应的命令 AOF 文件。

AOF 后台重写

为什么需要后台重写

重写函数 aof_rewrite 会进行大量的写入操作,执行这个函数的线程会被长时间阻塞,但是 Redis 服务器使用单个线程来处理命令请求,如果直接在主线程直接更新,在重写期间,服务器将无法处理客户端发来的命令请求。所以将 AOF 重写程序放到子进程中执行。

带来的问题

子进程在进行 AOF 重写期间,服务器进程还需要继续处理命令请求,新的命令可能对现有的数据库状态进行修改,导致服务器当前数据库状态和重写后的 AOF 文件保存的数据状态不一致。

AOF 重写缓冲区

为了解决这种数据不一致的问题,Redis 设置了一个 AOF 重写缓冲区,在服务器创建子进程之后开始使用,当 Redis 服务器执行完一个写命令后,同时将这个写命令发送给 AOF 缓冲区和 AOF 重写缓冲区:

image6.png

当子进程完成 AOF 重写工作后,它会向父进程发送一个信号,父进程在收到这个信号后,会调用一个信号处理函数:

将 AOF 重写缓冲区的所有内容写入新的 AOF 文件,这样新 AOF 文件所保存的数据库状态就与服务器当前的数据库状态一致;
对新 AOF 文件改名,原子覆盖现有的 AOF 文件,完成新旧 AOF 文件的替换。

下图左边是正常流程,右边是 AOF 重写期间的流程:

image7.png

注意

在实际中,为了避免在执行命令时造成客户端输入缓冲区的溢出,重写程序在处理列表、哈希表、集合、有序集合可能带有多个元素的键时,会先检查键所包含的元素数量,如果元素数量超过了一个常量阈值,重写程序会使用多条命令来记录键的值。

实际例子

  1. 配置 redis.conf 文件,使用 AOF:
appendonly yes
appendfsync always
appendfilename "appendonly.aof"
dir ./
  1. 启动 Redis server:
src/redis-server redis.conf&
  1. 启动 Redis client:
src/redis-cli
  1. 设置 key:
127.0.0.1:6379> set name yano
OK
127.0.0.1:6379> set name yano2
OK
127.0.0.1:6379> set name yano3
OK
  1. 查看 appendonly.aof 文件:
➜  redis-6.2.6 cat appendonly.aof
*2
$6
SELECT
$1
0
*3
$3
set
$4
name
$4
yano
*3
$3
set
$4
name
$5
yano2
*3
$3
set
$4
name
$5
yano3
点赞收藏
LjyYano

https://github.com/LjyYano/

请先登录,查看2条精彩评论吧
快去登录吧,你将获得
  • 浏览更多精彩评论
  • 和开发者讨论交流,共同进步

为你推荐

【全网首发】追求性能极致:Redis6.0的多线程模型

【全网首发】追求性能极致:Redis6.0的多线程模型

【全网首发】追求性能的极致:Redis6.0的客户端缓存

【全网首发】追求性能的极致:Redis6.0的客户端缓存

【译】比较缓存数据库Redis与MongoDB的性能

【译】比较缓存数据库Redis与MongoDB的性能

【全网首发】Redis系列8:Bitmap实现亿万级数据计算

【全网首发】Redis系列8:Bitmap实现亿万级数据计算

【译】如何使用MySQL来设计分布式锁?

【译】如何使用MySQL来设计分布式锁?

【全网首发】Redis系列10:HyperLogLog实现海量数据基数统计

【全网首发】Redis系列10:HyperLogLog实现海量数据基数统计

4
2